UDKAST. Projektbeskrivelse for. Koncept for udpegning af pesticidfølsomme arealer (KUPA)

Transkript

1 UDKAST Projektbeskrivelse for Koncept for udpegning af pesticidfølsomme arealer (KUPA) Ver. 22. juni 2001

2 Forord Udkastet til projektbeskrivelsen for Koncept for udpegning af pesticidfølsomme arealer er udarbejdet udfra en række deloplæg og møder i projektgruppen i løbet af maj til november 2000 samt bidrag til opstartsseminar i november Følgende personer har bidraget med input til projektbeskrivelsen: GEUS: Henrik Vosgerau, Carsten Suhr Jacobsen, Vibeke Ernstsen, Ole Stig Jacobsen, Ingelise Møller, Jens Aamand, René Juhler, Ulla Brinch og Heidi C. Barlebo DJF: Svend Elsnab Olesen, Ole Hørbye Jacobsen, Finn P. Vinther, Christen Børgesen, Mogens Greve og Søren Torp 2

3 Indholdsfortegnelse Forord Deltagende institutioner Organisering af projekt Beskrivelse af ansvarsfordeling Faseinddeling for status af projekt Indledning 1. Udpegning af lokaliteter 1a. Udpegning af sandlokaliteter 1b. Udpegning af lerlokaliteter 1c.Udredningsarbejde angående anvendelse af geofysiske målemetoder 2. Variationen indenfor/mellem sandmarker og sandede landskabselementtyper 3. Variationen indenfor/mellem lermarker, samt mulig opskalering til større skala 4. Undersøgelse på landskabsniveau samt vurdering af mulig opskalering fra markniveau, sand 5. Vurdering af betydende faktorer for pesticidudvaskning, ler 6. Vurdering af betydende faktorer for pesticidudvaskning, sand 7. Formulering af operationelt koncept for pesticidzonering 8. Demonstration og afprøvning af koncept på sand 9. Monitering af lerlokaliteter til senere demonstration og afprøvning af koncept på ler 10. Stofklasser af pesticider 11. Projektstyring og afrapportering Ordliste Referencer Appendiks A: Oversigt over analyser i delprojekt 2 og 4 3

4 Deltagende institutioner Projektet gennemføres af følgende institutioner: Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS) Geokemisk afdeling Afdeling for Kvartær og Maringeologi Afdeling for Hydrologi Danmarks Jordbrugsforskning (DJF) Afdeling for Jordbrugssystemer Afdeling for Plantevækst og Jord Afdeling for Plantebeskyttelse 4

5 Organisering af projekt GEUS s og DJF s direktioner Styregruppe: Medlemmer: Bo Lindhardt (GEUS) Peter Gravesen (GEUS) Alex Sonnenborg (GEUS) Harald Mikkelsen (DJF) Jørgen Jakobsen (DJF) Jesper Waagepetersen (DJF) Faglige observatører: Christian Ammitsøe (Miljøstyrelsen) Lærke Thorling (Amterne) Poul Henning Petersen (Landbruget) Jens Bastrup (Danske Vandværkers Forening) Projektleder: Heidi C. Barlebo (GEUS) Mødes 2-3 gange pr. år Overordnet sikring af projektet Projektgruppe: GEUS: Vibeke Ernstsen, Henrik Vosgerau, Carsten Suhr Jacobsen, Heidi C. Barlebo (projektleder) DJF: Ole Hørbye Jacobsen, Svend Elsnab Olesen Faglig Brugergruppe*: Repræsentanter fra: - Amter - Miljøstyrelsen - Vandforsyning - Landbrug - Dansk Planteværn Diskutere faglige input og orientere hinanden Mødes efter behov Forestår den daglige styring af projektet Delprojekt 1. Delprojekt 2... Delprojekt 11. 5

6 Beskrivelse af ansvarsfordeling En detaljeret ansvarsfordeling for delprojekterne er beskrevet under hvert delprojekt. Den hovedansvarlige for at delprojektet gennemføres, er markeret med fed skrift. Ansvarsfordeling på projektleder-/projektgruppeniveau: Grundtanken i opbygningen af ansvarsfordeling i projektet er, at hovedansvaret for projektet fagligt og økonomisk ligger hos projektlederen i tæt samarbejde med projektgruppen. Det økonomiske ansvar er uddelt på delprojektniveau til projektgruppemedlemmer. For hvert delprojekt eller for delområder indenfor større delprojekter (underprojekt) ligger det faglige ansvar hos hovedkoordinatoren. Ansvarsfordeling på delprojekt-/underprojektniveau: Den budgetansvarlige skal sikre at budgettet på delprojektniveau overholdes, og at der løbende sker en opfølgning af budgettet. Hver måned skal den budgetansvarlige sende en økonomisk status til projektleder og gøre opmærksom på problemer/ændringer i forhold til det aftalte. Hovedkoordinator har ansvaret for koordinering af et delprojekt/underprojekt. Han/hun skal sørge for, at de mål, der er fastlagt i samarbejde med projektgruppen (projektbeskrivelsen), følges, og at disse nås indenfor de økonomiske rammer, der er aftalt med budgetansvarlige. Ændringer/afvigelser diskuteres med den budgetansvarlige. Ansvarsfordeling mellem DJF og GEUS: I projekter hvor både GEUS og DJF indgår, er der en budgetansvarlig fra GEUS og en pr. deltagende afdeling fra DJF. 6

7 Faseinddeling for status af projekt Til styring af projektet er projektet inddelt i 8 faser, hvor der ved afslutning af hver fase gøres fagligt, tidsmæssigt og økonomisk status over projektet for at sikre, at de definerede mål og resultater opfyldes. Projektet evalueres udfra status, og projektforløbet tages op til revision. Hvis arbejdet ikke forløber som planlagt, foretages nødvendige ændringer af programmet. Følgende faser er fastlagt: Fase 1: 1. oktober januar 2001 Fase 2: 1. januar juni 2001 Fase 3: 30. juni januar 2002 Fase 4: 15. januar juni 2002 Fase 5: 30. juni december 2003 Fase 6: 15. december marts 2003 Fase 7: 15. marts juni 2003 Fase 8: 30. juni december

8 Indledning Baggrund: I Drikkevandsudvalgets betænkning /1/ anbefales det, at der udpeges nitratfølsomme indvindingsområder, og at der udarbejdes indsatsplaner, der angiver hvordan udvaskningen af nitrat kan begrænses i disse områder. Drikkevandsudvalget finder ikke, at der som for nitrat - foreligger et tilstrækkeligt, sagligt grundlag for at indføre generelle regler om forbud eller begrænset anvendelse af pesticider i særlige følsomme områder. Drikkevandsudvalget finder dog, at der er behov for at gennemføre en følsomhedskortlægning (zonering) over for pesticider. Hvor en sådan kortlægning dokumenterer, at der for at opretholde en grundvandskvalitet, der er egnet til produktion af drikkevand, er behov for at forbyde eller begrænse anvendelsen af pesticider, skal dette indarbejdes i indsatsplanen for området. Drikkevandsudvalget finder, at det er vigtigt, at kortlægningen af de pesticidfølsomme områder sker på et ensartet grundlag over hele landet. Derfor skal udarbejdelse af en vejledning, som beskriver principperne for kortlægningen, have en høj prioritering. Bichel-udvalget /2/ tilslutter sig drikkevandsudvalgets konklusioner vedrørende pesticidanvendelse, herunder at der sker en udpegning af indsatsområderne for pesticidanvendelse i de særlige følsomme drikkevandsområder. Der er behov for, at pesticidanvendelsen reguleres på disse områder (side 142, punkt 7). Feltundersøgelser indikerer /3/, at pesticider udvaskes fra både sand og moræneler. Processerne, der betinger den udvaskede mængde og transporttiden af pesticider fra jordoverfladen ned til grundvandet, er dog forskellige i sand og ler. Præferentiel strømning (strømning i f.eks. sprækker og ormegange) synes dominerende i strukturerede jorde (f.eks. moræneler), mens dette ikke ser ud til at være tilfældet for sandjorde. Hovedparten af de foreliggende undersøgelser har beskæftiget sig med transporten ned til 1 meter eller til et grundvandsspejl beliggende 1-2 meter under terræn. Undersøgelsesresultaterne giver ikke grundlag for at kvantificere udvaskningen med rimelig sikkerhed fra hverken sand eller ler. Dette skyldes primært, at resultaterne fra enkelte undersøgelser er vanskelige at sammenholde, idet de er udført med forskellige pesticider, jordarter, klimaforhold og dyrkningspraksis. Som led i regeringens pesticidhandlingsplan II har GEUS derfor i samarbejde med DJF fået til opdrag at tilvejebringe den nødvendige viden om pesticidtransport ned til grundvandsspejlet, for at der kan udformes en vejledning for zonering af pesticider på sandlokaliteter og udarbejde et koncept for pesticidzonering. Derudover skal muligheden for at udarbejde en tilsvarende vejledning for lerlokaliteter vurderes. Formål: Det overordnede formål med projektet er at udvikle et operationelt koncept til klassificering af arealer, som er særlig følsomme overfor nedsivning til grundvandet af pesticider ved regelret anvendelse. I dette projekt, der kan betragtes som fase I, fokuseres indsatsen mod sandarealer. Derudover skal muligheden for at opstille et koncept for lerlokaliteter vurderes, således at fase II kan iværksættes. Det færdige koncept skal udformes således, at det umiddelbart kan anvendes i amterne. Overordnet tese for projektet: Resultater fra forskningsprojekter har vist, at pesticider hovedsageligt nedbrydes under iltrige (aerobe) forhold, /4/,/5/ hvilket er modsat for nitrat. Det er kun for få pesticider vist, at der foregår en nedbrydning i selve grundvandsmagasinerne. På sandede lokaliteter er der normalt aerobe forhold ned til grundvandsspejlet. Derfor er pesticidernes skæbne i den umættede zone altafgørende for, om pesticider udvaskes til grundvandet, og undersøgelserne i dette projekt foregår således fra jordoverfladen til grundvandsspejlet. Udvaskning af pesticider menes primært at være styret af, hvor længe pesticidet opholder sig under aerobe forhold, således at der kan ske en nedbrydning. De styrende parametre for 8

9 opholdstiden er dybde til grundvandsspejl (GVS), hydraulisk ledningsevne (K s ) og stoffernes sorptionsegenskaber (K d ). Herudover vil de enkelte stoffers nedbrydningsrate, repræsenteret ved halveringstiden (DT 50 ), være en central parameter. Det er disse parametre, der fokuseres på i projektet, se figur 1.? K s DT 50, K d GVS Dybde til GVS Antagelse: DT 50 er uendelig stor Figur 1. Skitse af styrende mekanismer i sand for pesticidudvaskning til grundvandet. For at kunne bestemme områders følsomhed overfor pesticidudvaskning skal størrelsen af de styrende parametre kendes. Ikke mindst skal variabiliteten af størrelsen af disse parametre indenfor/mellem arealerne kendes, for at det er muligt at afgøre, om arealerne er forskellige med hensyn til udvaskning, eller om en inddeling i zoner med forskellig risiko ikke giver mening. Samtidigt skal korrelationen mellem parametrene kendes, således at det vides, om parametrene påvirker udvaskningen i samme retning (større eller mindre) eller modsat (større og mindre), og om bestemmelse af alle parametre er nødvendig i samtlige tilfælde, eller om f.eks. måling af en lang opholdstid er nok til at klassificere et areal som værende ikke sårbart. Ideelt set gælder, at hvis de betydende parametre for pesticidudvaskning kendes overalt for alle pesticider, kan udvaskningen kvantificeres. Denne viden er det selvsagt ikke mulig at opnå, hvorfor det er nødvendigt at målrette parameterbestemmelsen og generalisere resultaterne. Den overordnede tese er, at geologiske og pedologiske forhold afspejler sig i parameterværdierne, således at geologisk og pedologisk information kan benyttes til at zonere efter. Samtidigt lægges der op til, at det er muligt at gruppere forskellige pesticider efter deres sorptions- og nedbrydningsforhold. I projektet gælder det således om at identificere og kvantificere styrende parametre og bestemme deres korrelation og variation, det hele i relation til geologisk/pedologisk information; samtidigt at gruppere pesticider efter deres sorptions- og nedbrydningsegenskaber og kvantificere den heraf forventede pesticidudvaskning og variationen i udvaskningen. Afgrænsning: Inden der kan opstilles en vejledning, som angiver metoder til udpegning af pesticidsårbare arealer, er det nødvendigt af få defineret afgrænsningen af projektet: 9

10 Jordarter: Da udpegningskonceptet skal anvendes i Danmark, anvendes der kun danske jordarter i undersøgelserne. Til konceptet for sand benyttes sandede jordarter, der er karakteriseret ved ikke at være domineret af præferentiel strømning i f.eks. sprækker og ormegange. Hydrologiske områder: Idet zoneringsvejledningen er rettet mod grundvandsbeskyttelse, medtages der kun nedsivningsområder i undersøgelserne. Undersøgelsesdybde: Pesticidforurening af grundvandet skyldes transport af pesticider gennem hele den umættede zone. I projektet foregår undersøgelserne derfor ned til grundvandsspejlet. Skala for zoneringen: Det anses ikke for at være praktisk muligt at gennemføre en konsistent kortlægning overfor sårbarheden af pesticider på så detaljeret et niveau som ejendoms- eller matrikelniveau. Det vil være mere realistisk at klassificere større og mere sammenhængende områder som f.eks. landskabselementtyper enten som værende sårbare eller ikke sårbare, hvilket konceptet derfor bestræber sig på. Vi er dog opmærksomme på, at den endelige juridiske afgrænsning skal ske på matrikelniveau. Stofspecifik zonering: Lovgivningen tager udgangspunkt i, at der sker en stofspecifik zonering. I dag anvendes der mellem 50 og 100 pesticider (aktivstoffer) indenfor planteavl. Det anses ikke for realistisk at gennemføre en stofspecifik zonering over for det enkelte stof. En realistisk tilgang vil være at gruppere pesticiderne efter deres evne til nedbrydning og sorption. Punktkilder: Pesticidzoneringen anses for at være et middel til beskyttelse af grundvandet mod pesticidudvaskning fra fremtidig pesticidanvendelse. Da punktkildeforurening kan betragtes som en fortidens synder, medtages denne problematik ikke i undersøgelserne, der kun betragter følsomhed overfor regelret anvendelse af pesticider. Arealanvendelse/driftsform: For at kunne vurdere den generelle beskyttelse mod pesticidudvaskning rettes pesticidzoneringen mod jordens mere konservative egenskaber. De variable egenskaber som arealanvendelse/driftsform, der også anses for at have stor betydning for pesticidudvaskning, medtages derfor ikke som en variabel i projektet. Anvendelse af modelværktøjer: Brugen og udviklingen af modelværktøjer til bestemmelse af pesticidudvaskning har stået på i en årrække. Det anses derfor ikke for nødvendigt, at der udvikles koder indenfor dette projekt. I stedet skal eksisterende modelværktøjer benyttes. Principskitse for feltundersøgelser: I projektet indsamles der data ned til grundvandsspejlet fra mange forskellige sand jordarter. For disse jordartsprofiler bestemmes sammenhørende værdier af hydrauliske, mikrobielle og stofspecifikke parametre, der er relateret til pedologiske, geokemiske og geologiske data. Feltundersøgelserne vedrørende sand er bygget op omkring marker, der er udpeget indenfor udvalgte sandede landskabselementtyper repræsenterende størstedelen af de danske sandområder. 8 landskabselementtyper udpeges. For at kunne vurdere variationen mellem marker indeholdt i landskabselementtyper udvælges 3 marker indenfor hver landskabselementtype. På hver mark placeres ét profil (sammensat af en udgravning til ca. 2 m og en boring ned til grundvandsspejlet), hvori der i 5 dybder bestemmes tekstur, hydrauliske, mikrobielle og stofspecifikke parametre, samt udføres pedologiske, geokemiske og geologiske profilbeskrivelser. De 8x3=24 profiler fra disse undersøgelser benævnes fuldt program profiler (skitse af profiltypen er vist på figur 2). 10

11 Variationen indenfor/mellem landskabselementer vurderes ved at undersøge betydningen af dybden til grundvandsspejlet og aflejringsmønstret for de målte værdier i profilerne. Påvirkning af dybden til grundvandsspejlet undersøges gennem opstilling af en serie boringer i 6 af de 8 udvalgte landskabselementtyper. En profillinie består af én af de allerede udvalgte fuldt program profiler og 4 boringer placeret langs en linie repræsenterende forskellig dybde til grundvandsspejlet. Svarende til i fuldt program profilerne bestemmes der i de 6x4=24 profiler tekstur, hydrauliske, mikrobielle og stofspecifikke parametre i 5 dybder, og der udføres geokemiske og geologiske profilbeskrivelser. Undersøgelserne i profilerne er mindre detaljerede end i fuldt program profilerne, idet ikke så mange parametre bestemmes. Profilerne fra disse undersøgelser benævnes reduceret program profiler (skitse af profiltypen er vist på figur 2). Variationen i pedologi, hydraulik (luftpermeabilitet), stofspecifikke parametre (sorption og stofmineralisering) og mikrobiologi (bakteriel karakterisering) indenfor marken undersøges på de 6 marker, hvorpå der er placeret et fuldt program profil, og hvortil der et knyttet en profillinie (skitse af placering af markvariationsundersøgelse er vist på figur 2). Undersøgelserne af parametrene foregår i topjorden. Variationen i især hydraulisk ledningsevne under ca. 2 m indenfor en landskabselementtype menes at være påvirket af aflejringsmønstret. Dette undersøges ved at måle faciesfordelingen i profiler fra grusgrave og udgravninger indenfor de forskellige typer af landskabselementer/aflejringsmiljøer, der undersøges, og bestemme de hydrauliske værdier der knytter sig til de respektive facies. 11

12 Landskabselementtype A Landskabselement I Mark Landskabselement II Profillinie Landskabselement III Fuldt program profil Reduceret program profil Markvariation af udvalgte hydrauliske, stofspecifikke og mikrobiologiske parametre i øverste jordlag, samt tekstur Et fuldt program profil indeholder: Målinger i 5 dybder af: Tekstur Umættet og mættet hydraulisk ledningsevne, retentionskurver og porøsitet DT50, mineralisering, sorption, bakteriel karakterisering, basal respiration, mikrobiel biomasse og enzymaktivitet Mineralogisk og geokemisk profilbeskrivelse Pedologisk profilbeskrivelse af øverste 2 m Geologisk profilbeskrivelse Et reduceret program profil indeholder: Målinger i 5 dybder af: Tekstur Mættet hydraulisk ledningsevne, retentionskurver og porøsitet Sorption og mineralisering Geokemisk profilbeskrivelse Geologisk profilbeskrivelse Figur 2. Simpel oversigt over de to anvendte profiltyper, markvariation og profillinie 12

13 Projektopbygning: Projektet består af 11 delprojekter. Delprojekt 1 retter sig mod udpegning af undersøgelseslokaliteter. Den er opdelt i tre underprojekter, hvor der i 1a og 1b udpeges alle henholdsvis sand- og lermarker til brug for detailundersøgelser i projektet. 1c er et litteraturstudie i geofysiske metoders kunnen i forbindelse med pesticidzonering og danner baggrund for anvendelse af geofysiske metoder i projektet. Delprojekt 2 har til formål at bestemme variationen indenfor/mellem de udvalgte marker. Dette udføres ved at undersøge variationen i parametrene, der menes at styre pesticidudvaskning på sand. I dette delprojekt, der er det mest ressourcekrævende, indsamles og analyseres således data fra ovenfor beskrevne fuldt program profiler og markvariationer (fig. 2). Delprojekt 3, der endnu ikke er beskrevet, er indholdsmæssigt tænkt til identificering af styrende parametre for pesticidudvaskning på ler og udvikling/afprøvning af metoder til kvantificering af disse. Delprojekt 4 er kun rettet mod sand. Det fokuserer på repræsentativiteten af styrende parametre og dermed på muligheden for at opskalere resultater på markniveau til større enheder som landskabselementer eller dele heraf. Delprojektet består af en feltdel og en geografisk database undersøgelse. I feltdelen undersøges variationen på stor skala, idet variationen i de styrende parametre indenfor landskabselementer bestemmes (i modsætning til delprojekt 2 hvor variationen mellem marker indenfor samme landskabselementtype men på forskellige landskabselementer undersøges). Data fra de ovenfor nævnte profillinier (fig. 2) indsamles og analyseres i dette delprojekt. I den geografiske database undersøgelse sammenholdes eksisterende data, og repræsentativiteten af resultaterne fra detailundersøgelserne i dette delprojekt og delprojekt 2 analyseres. Delprojekt 5, der kun omhandler ler, er endnu ikke defineret, men er tænkt som en pendant til delprojekt 4 og 6 bare for ler. I delprojekt 6 anvendes de i delprojekt 2 og 4 indsamlede data til at vurdere de betydende faktorer for pesticidudvaskning og kvantificere sidstnævnte. Dette gøres ved at beregne pesticidudvaskning og variationen herpå for de forskellige undersøgelseslokaliteter. Herudover opstilles relationer (pedo-transfer funktioner) mellem hydrauliske ledningsevner og jorddata til en billig og nem bestemmelse af dyre og sværttilgængelige ledningsevner, der vides at være af stor betydning for udvaskning. Delprojekt 7 har til formål at samle alle resultaterne fra de forskellige delprojekter på sand til formulering af et koncept for udpegning af pesticidfølsomme sandarealer, som amterne kan anvende. Dette er projektets hovedformål. Det undersøges, om størrelsen af pesticidudvaskning kan klassificeres udfra kendt data og lettilgængelige undersøgelser. Hvis dette er muligt, opstilles et operationelt koncept. I delprojekt 8 afprøves og demonstreres det i delprojekt 7 udarbejdede koncept for sand. For at teste konceptets rigtighed afprøves det på udvalgte lokaliteter, der ikke har været anvendt til detailundersøgelser i projektet. Dette gøres ved at måle den aktuelle pesticidudvaskning og sammenholde den med den udfra konceptet forventede. For at sikre konceptets operationalitet demonstreres konceptet tillige i samarbejde med udvalgte amter på nogle få lokaliteter. Delprojekt 9 er kun rettet mod ler. For at kunne afprøve et muligt senere (efter år 2003) koncept for ler, skal et moniteringssystem til måling af pesticidudvaskning allerede nu anlægges. Dette skal gøres, for at sikre at målefasen tidsmæssigt kommer til at finde sted, så den ikke er påvirket af anlægsfasen. I delprojekt 9 udføres monitering af udvalgte lerlokaliteter. I delprojekt 10 undersøges muligheden for at gruppere pesticider i enkle klasser med fælles sorptions- og nedbrydningsegenskaber. For at kunne generalisere resultaterne i delprojekt 2 og 4, hvor undersøgelserne foretages på fire pesticider, til gældende for flere pesticider, undersøges muligheden for gruppering af pesticider. Dette gøres ved at undersøge sorptions- og nedbrydningsegenskaber for flere end de fire allerede udvalgte stoffer på forskellige sandjorde. 13

14 Delprojekt 11 er defineret for at allokere midler til projektstyring, sikre kommunikation på tværs af delprojekterne og sikre midler til udfærdigelse af den endelige rapport. Projektet danner således rammen for mødeaktivitet i projektgruppen og andet arbejde i forbindelse med planlægning, styring og afrapportering af projektet. Indholdet af de 11 delprojekter er beskrevet mere detaljeret i det efterfølgende. 14

15 1. Udpegning af lokaliteter 1a. Udpegning af sandlokaliteter Baggrund: Til udarbejdelsen af et zoneringskoncept for sandede områder skal forskellige detailundersøgelser (delprojekt 2 og 4) tilvejebringe supplerende viden om forhold, der har betydning for udvaskning af pesticider til grundvandet. Til dette formål skal en række sandede undersøgelseslokaliteter udvælges. Specifikke formål: At sammenstille relevante eksisterende oplysninger om bl.a. jordbund, geologi, hydrologi og geokemi mm. med henblik på udvælgelse af sandede lokaliteter til brug for en lang række detailundersøgelser og mulig senere opskalering af resultater. Aktivitet/indhold: Udpegningen af hver undersøgelseslokalitet består af 2 faser. I den første fase udpeges et egnet undersøgelsesområde på baggrund af eksisterende data. I den efterfølgende fase vælges en egnet undersøgelsesmark indenfor det udpegede undersøgelsesområde. Første fase; udpegning af undersøgelsesområder: Undersøgelsesområderne udvælges således, at de repræsenterer forskellige typer sandede aflejringer i Danmark. Sandede aflejringer udgør omkring 60 % af de øverste jordlag i Danmark, hvoraf smeltevandssand udgør ca. 29 %, postglacial ferskvandssand ca. 12 %, postglacial marint sand ca. 6 %, morænesand ca. 5 %, flyvesand ca. 4 % og senglacial marint sand ca. 2 %. Fordelingen af aflejringer søges afspejlet i antallet af undersøgelseslokaliteter, således at smeltevandssand vil være repræsenteret med flest undersøgelseslokaliteter. Det tilstræbes, at de typer af sandaflejringer, der ønskes undersøgt, udgør hele den umættede zone i de udvalgte undersøgelsesområder for bedre at kunne adskille aflejringstypers målte karakteristika fra hinanden. Lerede aflejringer må dog godt være til stede i den umættede zone, hvis de indgår i underordnede mængder som en naturlig del af det sandede aflejringsmiljø. For eksempel må smeltevandsler forventes at optræde i den umættede zone i områder, hvor terrænoverfladen er karakteriseret som bestående af smeltevandssand. Andre krav til undersøgelsesområderne er, at der minimum er 1,5 meter fra terrænoverfladen og ned til grundvandsspejlet. Sen- og Postglaciale marine aflejringer udgør dog en undtagelse herfor, idet disse oftest er topografisk lavtliggende med deraf følgende lille afstand til grundvandsspejlet. Endelig vil områder, hvor der sker grundvandsudstrømning, ikke blive medtaget. Det er muligt at gruppere de enkelte typer sandaflejringer i forskellige landskabselementer (Tabel 1). Herved opnås en underinddeling af de sandede aflejringer, som forventes at afspejle sig i nogle af de parametre, der har indflydelse på graden af pesticidudvaskning til grundvandet. Et eksempel på en underinddeling er smeltevandsand i bakkeøer, der er aflejret i Saale perioden og dermed er væsentlig ældre end de øvrige smeltevandsaflejringer, der generelt er aflejret i Weichsel perioden. Smeltevandsaflejringer i bakkeøer adskiller sig fra de øvrige smeltevandsaflejringer ved at have været udsat for forvitring og udvaskning gennem meget længere tid; et faktum som kan have indflydelse på sårbarheden for udvaskning af pesticider til grundvandet. En anden underinddeling, der vil blive undersøgt, er om ekstramarginale smeltevandsaflejringer kan grupperes i alluvialkeglen og hedesletten, og om disse kan underinddeles i en proximal og distal del (tabel 1). Alluvialkeglen er dannet ved isranden og hedesletten længere væk fra denne. 15

16 Dette afspejler sig i en generel faldende kornstørrelse fra den proximale del af alluvialkeglen til den distale del af hedesletten, en kornstørrelseskarakteristik som ligeledes kan have betydning for graden af udvaskning af pesticider til grundvandsspejlet. Kvartær jordart DGU symbol Landskabselement Antal marker Glacial smeltevandsand og grus DS (19 %) Bakkeø* 3 Ekstramarginale aflejringer TS (10 %) Ej bakkeø Alluvialkegle 3 (smeltevandsaflejringer der ikke er Hedeslette, proximal 3 Proximal isoverskredet) distal 3 Distal Postglacial ferskvandssand FS (12 %) Lavninger Postglacial saltvandssand HS? (6 %) Lithorinafladen? Postglacial saltvandsgrus HG (0,5 %) Glacial morænesand MS (5 %) Weichsel 6 morænelandskab Saale morænelandskab (bakkeø*) 3 Flyvesand ES? (4 %) Klitter Indsand? Senglacial saltvandssand YS (2 %) Yoldiafladen 3 *Bakkeøer består af flere typer aflejringer og indgår derfor som landskabselement to gange. Tabel 1: Sandede jordarter, deres DGU symbol og %-vise andel af de øverste jordlag i Danmark samt deres gruppering i landskabselementer. Jordarter og landskabselementer udvalgt til at indgå i undersøgelser i KUPA projektet er markeret med fed skrift. I alt vil sandede aflejringer indenfor 8 typer landskabselementer blive undersøgt. De valgte kvartære jordarter og landskabselementer er markeret med fed skrift i tabel 1. Det fremgår af tabellen, at enkelte typer sandaflejringer stadig er til diskussion. Flyvesand er tvivlsom, idet dette oftest forefindes som et tyndt dæklag, således at kravet om, at den undersøgte type sandaflejring skal udgøre hele den umættede zone i undersøgelsesområderne, kan være vanskelig at opfylde. Ligeledes udgør opdyrket flyvesand mindre end 1 % af Danmarks areal. Lithorina fladen er i høj grad sammenfaldende med områder, der af amterne karakteriseres som værende af begrænset drikkevandsinteresse. At kunne zonere lithorinafladen mht. til risikoen for udvaskning af pesticider til grundvandet har derfor begrænset værdi. Postglacial ferskvandssand vil ikke blive undersøgt, da disse sedimenter oftest er beliggende i lavninger i terrænet, hvor der sker grundvandsudstrømning. Yoldiafladen udgør kun ca. 2 % af Danmarks overfladeareal men findes kun i Nordjylland. På grund af dens deraf store betydning for Nordjyllands Amt er den medtaget som et undersøgelsesområde. Til udpegning af landskabselementer, hvor der skal laves undersøgelser, benyttes eksisterende oplysninger om geomorfologiske elementer, topografiske forhold, grundvandsspejlets placering, geologiske oplysninger (udbredelse af prækvartære aflejringer, jordartskort, boredata, geokemiske forhold inkl. kalkgrænse og redoxforhold), samt jordtyper mm. Disse data sammenholdes som GIStemaer i programmet ArcView og benyttes til at lave en første rå udpegning af egnede undersøgelsesområder. De fleste af de udvalgte landskabselementer er kortlagt i stor skala og deraf forholdsvis veldefinerede. En undtagelse er grupperingen af ekstramarginale smeltevandsaflejringer i alluvial 16

17 kegler samt proximale og distale hedeslettter. En sådan inddeling anses dog mulig ved hjælp af de ovennævnte ArcView temaer. Undersøgelsesområderne udvælges således, at hver type landskabselement bliver repræsenteret med en undersøgelsesmark tre forskellige steder i Danmark. Dette gøres for at kunne vurdere variationen af de undersøgte parametre indenfor den enkelte type af landskabselement. I alt vil otte typer landskabselementer indgå i undersøgelserne, hvilket svarer til 24 undersøgelsesmarker. Af de otte typer landskabselementer skal seks af dem endvidere repræsenteres med en serie boringer langs en linie gennem dele af landskabselementet, hvor der laves geofysiske undersøgelser og udføres boringer (beskrevet nærmere under delprojekt 4). I den endelige udvælgelse af undersøgelsesområder indenfor en type landskabselement kan nogle områder foretrækkes frem fra andre på baggrund af, at grusgrave er tilstede i området, eller at området allerede er godt geologisk eller geofysisk beskrevet mm. Hvis nogle af de områder, der bedst opfylder de stillede krav, er beliggende indenfor Områder med Særlig Drikkevandsinteresser (OSD), foretrækkes disse. For de områder der udvælges, laves der et ArcView projekt, hvor alle de temaer, der indgik i deres udpegning, gemmes. Anden fase; udpegning af undersøgelsesmarker: Før udvælgelse af en given mark gennemføres geoelektriske undersøgelser (EM38) på et areal af størrelsesorden ha for at sikre, at den efterfølgende udvalgte mark er karakteristisk mht. jordbundsforhold for landskabselementtypen. For de marker, der udvælges inden for de udpegede undersøgelsesområder, skal følgende gælde: Bedriftstypen er svinebrug. (Svinebrug er valgt som bedriftstype, da disse normalt medfører et moderat, stabilt husdyrsgødningsniveau, samt er en driftsform, hvor der bruges et gennemsnitligt højt niveau af pesticider. Worst case situationer med hensyn til valg af bedriftstype kendes ikke). Gård skal have over 1 dyr enhed pr. hektar. (For at sikre et stabilt ensartet husdyrsgødningsniveau). Der sker tilførsel af husdyrgødning som gylle. (Gylle er valgt, fordi det er den mest udbredte husdyrgødning ved svinebrug) Gylleudbringning må ikke være sket senere end foråret forud for prøvetagningen. (Tilførslen af frisk organisk stof betyder meget for den mikrobiologiske aktivitet og dermed for nedbrydningen af mange pesticider. Det er derfor vigtigt, at der går et vist tidsrum efter udbringningen af gylle, før der tages prøver, således at jordens indhold af frisk organisk stof har kunnet nå et stabilt leje, der er sammenligneligt undersøgelsesmarkerne imellem). Mark må ikke være beliggende tæt på ejendomme. (På grund af at gylleudbringningen ofte har været forholdsvis stor på sådanne marker). Sprøjteplaner for mindst de sidste 5 år skal kendes. (Da mikrobiologiske egenskaber er påvirket af tidligere sprøjtning, skal der kunne tages højde for dette ved tolkning af resultater fra markundersøgelserne). Prøverne udtages i stubmarker efter korn. Græsudlæg i stub (eftergrøde) kan dog accepteres. (Stubmarker vælges for at have en standardtilstand, hvor jordparametrene kun ændrer sig lidt. Ved pløjning sker der således en stor ændring i jordens lejring umiddelbart efter pløjningen, og derfor vil målinger fra pløjede jorde være usikre). Forfrugt må ikke være græs eller ærter (Ved ompløjning af græsmark og efter ærter sker der en meget stor mineralisering, hvilket efterfølgende i høj grad kan påvirke niveauet af den mikrobielle aktivitet). Dette indebærer, at der tages kontakt med områdets landmænd for at høre om husdyrhold, gødningsplaner, sædskifte og dyrknings- og pesticidhistorien for de enkelte marker. Endvidere skal der indhentes en accept til at benytte de marker, der findes egnede, herunder også laves aftale om kompensation for brug af mark. 17

18 Worst case situationer med hensyn til valg af bedriftstype kendes ikke. Svinebrug er valgt som bedriftstype, da disse normalt medfører et moderat og stabilt husdyrsgødningsniveau. Output/Resultater: En kvalificeret udpegning af arealer til brug for gennemførsel af planlagte detailundersøgelser af jordbund, geologi, hydrauliske, geokemiske og mikrobielle forhold, der skønnes mangelfuldt beskrevet på nuværende tidspunkt. En udpegning der samtidig giver en potentiel mulighed for opskalering af betydende parametre med hensyn til pesticidudvaskning på baggrund af jordarts- eller landskabstypen. Tidsplan og milepæle: Valg af typer landskabselementer Underinddeling af ekstramarg. aflej.ér Valg af undersøgelsesområder (fase 1) Valg af undersøgelsesmarker (fase 2) Ansvarsfordeling: Budgetansvarlig for delprojekt 1a: Vibeke Ernstsen (GEUS) og Svend Elsnab Olesen (DJF) Hovedkoordinator for delprojektet: Henrik Vosgerau (GEUS) Medkoordinator for delprojektet: Mogens Greve (DJF) GEUS og DJF forestår i samarbejde udpegning af landskabselementer og marker. DJF er ansvarlig for indgåelse af aftaler med lodsejere. 18

19 1b. Udpegning af lerlokaliteter Deadline for revideret projektbeskrivelse svarende til ny projektbeskrivelse for projekterne 3 og 5 er 1. marts Baggrund: Til den nødvendige vidensopbygning i forbindelse med udarbejdelsen af et zoneringskoncept for lerede områder skal forskellige detailundersøgelser tilvejebringe supplerende viden om forhold, der har betydning for udvaskning af pesticider til grundvandet. Til dette formål skal en række lerede undersøgelseslokaliteter udvælges. Specifikke formål: At sammenstille relevante eksisterende oplysninger om bl.a. jordbund, geologi, hydrologi og geokemi mm. med henblik på udvælgelse af lerede lokaliteter til brug for en lang række detailundersøgelser. Aktivitet/Indhold: Moræneler udgør ca. 40 % af Danmarks overflade og er kendetegnet ved at være et usorteret sediment med et lerindhold på over %. Øvrige lerede jordarter i Danmark udgør kun en meget lille del af de øverste meter (under 1%). Derfor bør undersøgelseslokaliteterne være beliggende på moræneler. Hidtidige undersøgelser tyder på, at en morænelers sammensætning (tekstur, sprækkefordeling mm.), der har indflydelse på udvaskningen af pesticider til grundvandet, kan relateres til nogle overordnede faktorer, der inkluderer: -typen af landskabselement (dødislandskab, moræneplateau, randmoræne, bakkeø) -sammenhæng mellem lerlagenes dræning og underlagets sammensætning (kalk, sand, grus, fed ler) -isfremstød (eksempelvis Nordøst isfremstødet contra det Ungbaltiske) Hvis der kan påvises en sammenhæng mellem ovenstående kategorier og graden af sårbarhed for udvaskning af pesticider til grundvandet, vil det være muligt at zonere for pesticider på forholdsvis stor skala. Til en vurdering af den arealmæssige udbredelse af disse kategorier laves en GIS baseret underinddeling af morænelersområderne. Hertil benyttes ArcView temaer omhandlende geomorfologiske elementer, topografiske forhold, geologiske oplysninger (udbredelse af prækvartære aflejringer, jordartskort, boredata, geokemiske forhold incl. kalkgrænse og redoxforhold) samt jordtyper mm. På baggrund af denne analyse vurderes det hvilke kategorier, der skal undersøges. Antallet af undersøgelseslokaliteter vil blandt andet være bestemt af de erfaringer, der gøres ved udvælgelse af sandlokaliteter under delprojekt 1a. Der vil i udvælgelsen blive lagt vægt på at finde egnede undersøgelsesarealer indenfor Områder med Særlig Drikkevandsinteresser (OSD). Det tilstræbes at arealerne har en størrelse på ca. 50 ha. Der inddrages kun landbrugsarealer i undersøgelserne, ligesom udstrømningsområder for grundvand fravælges. For de områder der til sidst udvælges, laves der et ArcView projekt, hvor alle de temaer der indgik i deres udpegning gemmes. For de marker, der udvælges inden for den samme kategori, skal gælde, at de har en ens dyrkningshistorie (samme bedriftstype). Dette indebærer, at der tages kontakt med områdets landmænd for at høre om husdyrhold, sædskifte og dyrknings- og pesticidhistorien for de enkelte marker. Endvidere skal der indhentes en accept til at benytte de marker, der findes egnede, herunder også laves aftale om kompensation for brug af mark. Output/Resultater: En kvalificeret udpegning af lerede områder til brug for gennemførsel af planlagte detailundersøgelser af jordbund, geologi, hydrauliske, geokemiske og mikrobielle forhold, 19

20 der skønnes mangelfuldt beskrevet på nuværende tidspunkt. En udpegning der samtidig udgør en potentiel mulighed for opskalering af betydende parametre med hensyn til pesticidudvaskning. Tidsplan og milepæle GIS baseret underind. af moræneler Valg af kategorier der skal undersøges Udvælgelse af 3 undersøgelsesmarker Valg af øvrige undersøgelsesområder Ansvarsfordeling: Budgetansvarlig for delprojekt 1b: Vibeke Ernstsen (GEUS) og Svend Elsnab Olesen (DJF) Hovedkoordinator for delprojektet: Henrik Vosgerau (GEUS) Medkoordinator for delprojektet: Mogens Greve (DJF) GEUS og DJF forestår i samarbejde udpegning af landskabselementer og marker og indgåelse af aftaler med lodsejere. 20

21 1c. Udredningsarbejde angående anvendelse af geofysiske målemetoder Baggrund: Geofysiske målemetoder benyttes og vil blive benyttet i stor stil i amterne til hjælp for udpegning af følsomme områder i forbindelse med grundvandsbeskyttelse. De geofysiske metoder, der oftest bliver anvendt til fastlæggelse af dæklagstykkelser og sammensætning samt den rumlige opbygning af grundvandsmagasiner, er beskrevet i zoneringsvejledningen /6/. Det er vigtigt, at få sammenstillet de geofysiske målemetoders kunnen med de faktorer, som vi vurderer, har betydning for pesticidudvaskning. Da det i dette projekt er vurderet, at forholdene i den umættede zone, er altafgørende for udvaskningen, er det nødvendigt med en afklaring af, hvad de forskellige geofysiske målemetoder kan bidrage med i denne zone. Undersøgelsen skal samtidigt danne grundlag for anvendelse af geofysiske metoder i projektet. Specifikke formål: At undersøge hvilke geofysiske metoder, der egner sig til kortlægning af den umættede zone ved bl.a. at se på metodernes indtrængningsdybde og evne til at opløse strukturer. At vurdere metodernes brugbarhed i forbindelse med pesticidzonering. Aktivitet/indhold: Ud fra et litteraturstudie og foreliggende resultater at lave et udredningsarbejde til afklaring af hvad forskellige geofysiske målemetoder kan bidrage med i forbindelse med pesticidzonering. Alle metoder, som anvendes inden for miljørelateret kortlægning både i Danmark og udlandet, inkluderes i undersøgelsen. Hovedvægten af udredningsarbejdet rettes mod georadar, elektromagnetiske og geoelektriske metoder, som må anses for mest anvendelige i forbindelse med pesticidzonering. Der er også afsat tid til en litteraturundersøgelse af borehulslogging og seismiske metoder. Seismik vurderes på baggrund af udenlandske resultater fra meget overfladenære eksperimenter. Ud fra litteraturen og foreliggende resultater undersøges, hvilke geofysiske metoder der med fordel kan kombineres, således at de resulterende geofysiske modeller flertydighed kan reduceres. Desuden belyses de geofysiske metoders samspil med andre målemetoder og eksisterende data (f.eks. borehulsdata). De geofysiske metoders anvendelighed alene og kombineret med andre geofysiske metoder samt deres samspil med andre målemetoder og datatyper illustreres ved hjælp af testmodeller for typisk danske geologiske lagfølger baseret på foreliggende resultater. Output/resultater: Et notat om hvad forskellige geofysiske metoder kan mht. opløsning, dybdeindtrængning og datavolumen pr. tidsenhed, deres egnethed i forbindelse stor skala vs. detailkortlægning, deres anvendelsesmuligheder i ler- vs. sandjorde, og afsluttende hvilke der er brugbare i forbindelse med pesticidzonering. Tidsplan og milepæle Geofysik notat

22 Ansvarsfordeling: Budgetansvarlig for delprojekt 1c: Vibeke Ernstsen (GEUS) og Svend Elsnab Olesen (DJF) Hovedkoordinator for delprojektet: Ingelise Møller (GEUS) GEUS og DJF forestår i samarbejde udarbejdelse af notat angående anvendelse af geofysiske metoder til pesticidzonering. 22

23 2. Variation indenfor/mellem sandmarker og sandede landskabselementtyper Baggrund: For at kunne bestemme områders følsomhed overfor pesticidudvaskning skal størrelsen af de styrende parametre kendes. Ikke mindst skal variabiliteten af størrelsen af disse parametre indenfor/mellem arealerne kendes, for at det er muligt at afgøre, om arealerne er forskellige med hensyn til udvaskning, eller om en inddeling i zoner ikke giver mening. Samtidigt skal korrelationen mellem parametrene kendes, således at det vides, om parametrene påvirker udvaskningen i samme retning (større eller mindre) eller modsat (større og mindre), og om bestemmelse af alle parametre er nødvendig i samtlige tilfælde, eller om f.eks. måling af en lang opholdstid er nok til at klassificere et areal som værende ikke sårbart. I dette delprojekt undersøges størrelsen og variationen på profil- og markniveau. Undersøgelserne foretages på 24 lokaliteter, der er udpeget i delprojekt 1a. For at muliggøre en bestemmelse af variationen indenfor/mellem landskabselementtyper og mellem marker er der placeret ét undersøgelsesprofil på hver lokalitet (fig. 2). Lokaliteterne svarer til 3 marker pr. landskabselementtype. Der er valgt 8 landskabselementtyper. De styrende processer for pesticidudvaskning er blevet identificeret som transport, nedbrydning og sorption. Der bestemmes derfor grundigt hydrauliske, nedbrydnings og sorptions parametre i alle 24 profiler kaldet fuldt program profiler. Nedbrydningen af stoffer relateres til mikrobiologiske og abiotiske parametre. For i delprojekt 4 og 7 at kunne regionalisere parameterværdierne til større enheder end et profil, beskrives profilerne samtidigt pedologisk og geologisk. Af ressourcemæssige årsager måles de parametre, der bestemmer pesticidudvaskningen, kun i én profil pr. mark. Det rejser spørgsmålet om repræsentativiteten af denne profil i forhold til hele marken. Derfor er der brug for nogle arealer, hvor variationen indenfor marken undersøges. Et andet vigtigt spørgsmål er, hvorvidt variationen i de målte parametre er tilfældig, eller om der er en rumlig korrelation. Til dette formål kan der opstilles semivariogrammer. Disse kræver dog et relativt højt antal målinger i marken placeret med forskellig afstand. Der kan også rejses spørgsmål ved, om det overhovedet er meningsfyldt at operere med en gennemsnitlig parameter, eller om det er ekstremværdierne, der vil være afgørende - altså at en stor variation i sig selv vil give større risiko for udvaskning. I forbindelse med måling og modellering af kvælstofudvaskning på marker med variation er det vist, at det er muligt at bruge effektive parametre /7/. Det er dog ikke sikkert, at det samme gør sig gældende for pesticidudvaskning, hvor det drejer sig om transport af meget små mængder, man ikke vil acceptere. Det er også vigtigt i tolkningen af resultaterne at undersøge, om de forskellige parametre varierer sammen eller er uafhængige af hinanden. For at afgøre disse spørgsmål relateret til variation i parametre, undersøges variationen i hydrauliske, mikrobielle og stofspecifikke parametre i de øverste jordlag samt geokemiske parametre i større dybde på 6 marker, der er placeret i hvert sin landskabselementtype. Der vil altid være variation over en mark i de faktorer, der bestemmer pesticidudvaskningen. Vores hypotese er, at i de fleste tilfælde kan udvaskningen beregnes udfra en statistisk behandling af data fra punkter på en mark. Men i nogle tilfælde vil der være dele af jorden, der er så hydraulisk aktiv, at der ikke nås en ligevægt med den omgivende jord (præferentiel strømning eller fingerstrømning). Under sådanne forhold kan der være en betydelig større risiko for udvaskning af pesticider. Disse forhold er kendt for flere danske sandjorde /8/,/9/,/10/,/11/,/12/. På de undersøgelseslokaliteter, hvor pedologerne, geokemikerne og geologerne mener at kunne erkende, at der er foregået præferencestrømning, foretages der ekstra undersøgelser på prøvelokaliteterne vedr. hydraulik, sorption og nedbrydning. 23

24 Specifikke formål: At kvantificere betydende parametre for pesticidudvaskning til grundvandsspejlet og deres variation. Det vil sige, fremskaffe de centrale parameterværdier der skal benyttes til at kvantificere påvirkningen på udvaskning (delprojekt 6), og dermed afgøre om arealerne er forskellige med hensyn til udvaskning. Bestemme korrelationen mellem parametrene således at det vides, om parametrene påvirker udvaskningen i samme retning eller ej, og om bestemmelse af alle parametre er nødvendig til en klassificering af arealerne. Relatere parametrene til pedologiske/geologiske enheder til senere generalisering og regionalisering af resultater (delprojekt 4 og 7). Aktivitet/Indhold: Profilanalyse: På de under delprojekt 1a udvalgte 24 marker placeres en udgravning/boring udfra pedologisk kortlægning af marken baseret på geofysiske målinger, der kan give information om, hvordan jordparametre varierer på markskala. Boringen når ned til grundvandsspejlet. I udgravningen i de øverste ca. 2m udtages prøver i tre dybder til analyse af tekstur, hydrauliske, mikrobiologiske, stofspecifikke og geokemiske parametre. I to større dybder udtages prøver til tilsvarende analyser. For at kunne relatere de målte parametre til lettilgængelige jorddata som f.eks. pedo-transfer funktioner i delprojekt 6, og for at få kunne opskalere resultaterne til større enheder som f.eks. landskabselementer (delprojekt 4) foretages beskrivelser af pedologi og geologi i hele dybden for hvert profil. Nedenstående undersøgelser vil blive foretaget for hvert profil: Pedologi og tekstur: Der udføres en pedologisk profilbeskrivelse omfattende; horisontinddeling, farve, tekstur, stenindhold, mm. i en V -udgravning ned til ca. 2m dybde. Der udpeges horisonter for udtagning til de øverste tre dybdeprøver. Jordens pedologiske variation i udgravningens udstrækning tegnes og opmåles i en skitse. Herunder specielt områder med tegn på præferentiel vandstrømning. I sådanne områder kan der evt. udtages ringprøver som del af aktiviteten variation forårsaget af præferentiel strømning, som beskrevet senere. Der bestemmes tekstur i dybere lag i profilet for at kunne relatere tekstur til f.eks. hydrauliske parametre, hvilket skal benyttes til udvikling af pedo-transfer funktioner i delprojekt 6. Geologi: Fra udgravningen og boringen beskrives de sedimentære karakteristika (sedimentære strukturer mm.). Dette giver sammen med resultaterne af de geofysiske undersøgelser et billede af størrelsen og variationen af de sedimentære karakteristika indenfor undersøgelsesmarken. Der udpeges lag i boringen til udtagning af de to dybere prøver. Geokemi: Tidligere undersøgelsesresultater har vist, at jordlagenes mineralogiske og geokemiske egenskaber påvirker udbredelsen af nedsivende pesticidholdigt vand /4/, hvis videre skæbne er bestemt af bl.a. mikrobielle - og sorptionsprocesser. I de fem dybdeprøver analyseres yderligere for de i appendiks A anførte forhold, der ikke er inkluderet under den nævnte pedologiske beskrivelse. Hydraulik: Der findes kun i meget begrænset omfang en kortlægning af centrale jordfysiske parametre som retentionskurver, mættet og umættet hydraulisk ledningsevne /13/. Derfor skal disse parametre bestemmes i undersøgelsesprofilerne. I profilet udtages der prøver i de horisonter og lag, som pedologerne og geologerne har anvist. I horisonter af mindst 20 cm tykkelse udtages 3 (evt. 2 ekstra til mættet ledningsevne) intaktprøver i stålring (20 cm diameter, 20cm), som presses i jorden. Desuden udtages 5 intaktprøver i mindre ringe (6.10 cm diameter, 3.42 cm). I horisonter mindre end 20 cm (f.eks. tynde kompakte lag) udtages kun små ringe. I de to udvalgte lag til dybdeprøver i boringen udtages der 5 intaktprøver af relativ lille størrelse. Udtagningsteknikken udarbejdes som en del af delprojekt 2 og 4. 24

25 På de store ringe bestemmes umættet hydraulisk ledningsevne nær mætning vha. drypinfiltrometer. Målingen er en stationær metode, som er automatiseret. Derefter måles mættet hydraulisk ledningsevne (eventuelt også på to ekstraprøver). Prøven tørres, og total porøsitet bestemmes. Der måles standard retentionskurver på de små ringe ved 10, 16, 50, 150, og hpa. På ringene fra boringen og fra de tynde lag måles desuden mættet hydraulisk ledningsevne. På ringene fra boringen kan resultaterne fra faciesundersøgelserne (delprojekt 4) og pedo-transfer funktionerne (delprojekt 6) bruges til at estimere den umættede hydrauliske ledningsevne. Mikrobiologi og stofspecifikke undersøgelser: Der gennemføres bestemmelse af sorptions og nedbrydningsforhold for 4 stoffer. Sorptionsforholdene er i sig selv en parameter med henblik på den fremtidige modellering af udvaskningsrisiko (delprojekt 6), desuden er sorptionen nødvendig for at kunne vurdere biotilgængeligheden og dermed nedbrydning såvel som nedbrydningspotentiale af stofferne i de enkelte dybder. Undersøgelserne sammenholder nedbrydning bestemt ved DT50-værdier med nedbrydning bestemt ved mineralisering med henblik på bl.a. at anvende mineraliseringsdata som en billigere analysemetode i projektet i undersøgelserne angående markvariation (beskrevet efterfølgende i dette delprojekt) og i profillinieundersøgelserne (delprojekt 4) og som en mulig del af det endelige koncept for udpegning af pesticidfølsomme arealer. Der bestemmes endvidere dannelse af nedbrydningsprodukter (Appendiks A). Der gennemføres beskrivelser af de mikrobielle samfunds sammensætning og aktivitet for at kunne sammenholde den observerede omsætning af stofferne med state-of-the-art udtryk for den mikrobielle aktivitet. Den mikrobielle aktivitet beskrives ved en række parametre, bl.a. enzymaktivitet (ASA), mikrobiel aktivitet (FDA), svampebiomasse, de dyrkbare bakterielle samfunds sammensætning, respirationsmåling, samt endelig funktionel diversitet bestemt ved BIOLOG. Delaktiviteterne indenfor mikrobiologi og stofspecifikke undersøgelser er angivet nedenfor, og en oversigt over analyser er vist i Appendiks A: DT 50 værdier: De udvalgte pesticiders primære nedbrydning i forskellige sandjorde bestemmes. Der vil blive to typer af forsøgsplaner, hvor fokus vil blive lagt på profilerne placeret på markvariationsjordene (beskrevet efterfølgende), hvor der tilstræbes en præcis bestemmelse af kinetikkens type. I de resterende profilanalyser fokuseres på omsætningen i de øverste jordlag. Total antal prøver er 2322, fordelt med 1350 på profiler placeret på markvariationsarealer og 972 på resterende profiler. Fra de i alt seks marker med variationsundersøgelser vil der blive udtaget prøver i 5 dybder, og for hver dybde vil der blive udført DT 50 bestemmelser i triplikat med fem udtagningstidspunkter. De resterende profilanalyser har samme opbygning, men her reduceres antallet af udtagningsdybder til de to øverste og udtagningstidspunkterne reduceres til tre. Jordprøverne er de samme som udtaget til bestemmelse af mineralisering og K d -værdier for at fremme muligheden for at relatere resultaterne. Mineralisering: Mineraliseringsundersøgelser udføres med 14 C mærket pesticid. Der anvendes konservativ mærkning, dvs., det tilstræbes, at den radioaktive mærkning sidder i en den formodede sidste position, der bliver angrebet. Ved denne strategi kan det sandsynliggøres, at der er tale om fuldstændig omdannelse og ikke blot dannelse af nedbrydningsprodukter. Mikrobiel aktivitet, registreres gennem forsøg og omregnes til mineralisering. Det påregnes at følge aktiviteten i 90 dage med prøveudtagninger hver uge. Mineraliseringsdata modelleres, og der uddrages relevante parametre som f.eks. halveringstid. Mineraliseringen sammenlignes med DT 50 -værdier, der ofte anvendes i modellering af stoffernes skæbne (delprojekt 6). 25